(57)【要約】【課題】分割ローラの予圧設定が可能なスライド式トリポード型等速自在継手を提供すること。【解決手段】  ローラを分割して複数の分割ローラ２３ａ，２３ｂからなる分割ローラ組立体２３とする。分割ローラ２３ａ，２３ｂの内周に一列ずつ形成した外側軌道面２４と、外側軌道面２４に対向してリング２５の外周に形成した内側軌道面２６との間に複数のボール２７を介在させる。分割ローラ２３ａ，２３ｂの外周面に分割面に隣接した切欠き凹所３２を形成する。この切欠き凹所３２内に分割面３１を境として互いに隣接しかつ半径方向に突出した一対のフランジ部３３を形成する。一対のフランジ部３３に連結手段である断面コ字状の連結輪３０を外嵌して２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂを互いに連結する。ボール２７回りのマイナス隙間を調整してボール２７に対する所定の予圧を設定する。【選択図】  図１
2005147369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に対向した一対のローラ案内面を有するトラック溝が円周方向に３本等配状態で形成された外側継手部材と、前記外側継手部材内にあって半径方向に突出した３本の脚軸を備えたトリポード部材と、前記トラック溝に転動自在に挿入されたローラと、前記脚軸に外嵌し前記ローラを回転自在に支持するリングとを備えた等速自在継手において、
前記ローラを分割して複数の分割ローラからなる分割ローラ組立体とし、前記分割ローラの内周に一列ずつ形成した外側軌道面と前記外側軌道面に対向して前記リングの外周に形成した内側軌道面との間に複数のボールを介在させ、かつ、前記複数の分割ローラ相互を連結手段で連結したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記分割ローラの外周面に分割面に隣接した切欠き凹所を形成し、この切欠き凹所内に前記分割面を境として互いに隣接しかつ半径方向に突出した一対のフランジ部を形成し、前記連結手段として、前記一対のフランジ部に断面コ字状の連結輪を外嵌したことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記分割ローラを同一形状の二個一組で構成し、前記連結輪を分割ローラ組立体の幅方向中央に位置させたことを特徴とする請求項２記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記連結輪を、無端Ｏ型の連結輪または開口端を有するＣ型の連結輪としたことを特徴とする請求項２または３記載の等速自在継手。
【請求項５】
前記無端Ｏ型の連結輪を半径方向外方から加締めたことを特徴とする請求項４記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記分割ローラ相互を溶接により一体連結したことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手。
【請求項７】
前記リングの内側軌道面の肩部にボールの嵌め込み代となる肉盛を形成したことを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の等速自在継手。
【請求項８】
前記ボールをリテーナリングにより円周方向等間隔に保持したことを特徴とする請求項１から７のいずれか記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車や各種産業機械に使用される動力伝達用スライド式トリポード型等速自在継手に係り、特に外側継手部材のローラ案内面に分割型ローラが配された等速自在継手のボールに対する予圧を可能にした等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は駆動側と従動側の二軸を連結して当該二軸間に作動角があっても等速で回転力を伝達可能なユニバーサルジョイントの一種である。スライド式トリポード型等速自在継手は、トリポード部材の脚軸にローラを取付け、脚軸外周面とローラ内周面との間に、転動体として針状ころが保持器なしの総ころタイプで介装される。転動体として針状ころを使用した等速自在継手では、作動角をとった状態でトルクを伝達するとき、継手内部部品間の相互摩擦によってスキュー、エッジロード、相対滑りといった現象が生じる。これにより回転中は誘起スラストが、また停止状態でも継手を強制的に軸方向に伸縮させるとスライド抵抗がそれぞれ発生する。誘起スラストやスライド抵抗が大きいと、走行中は車体の横振れ、あるいはＡＴ車のＤレンジ停止時でアイドリング振動現象が発生する。  誘起スラストやスライド抵抗を低減ないし安定化させるため、図１３に示す等速自在継手が提案されている(特許文献１参照)。この等速自在継手は、外側継手部材２０のトラック溝２１のローラ案内面２２に沿って転動するローラを分割して分割ローラ組立体２３とし（図示例は二分割であるが三分割以上も可能）、各分割ローラ２３ａ，２３ｂの内周に一列ずつ形成した外側軌道面２４と、リング２５の外周に形成した二列の内側軌道面２６との間に、複数のボール２７を転動自在に介装したものである。なお、図１３で２８はトリポード部材であり、２９はトリポード部材２８から１２０°間隔で半径方向に突出した３本の脚軸である。
【０００３】
この等速自在継手は、１）分割ローラ組立体２３を二等分したのでボール２７の組込みが容易である、２）複列のボール２７で分割ローラ組立体２３を支持するため単列のボール支持に比べてモーメント荷重に対する負荷容量をアップさせることができ耐久性も向上できる、３）スキュー等の問題がなく常に円滑に低摩擦回転をするボール２７で分割ローラ組立体２３が支持されるといった利点がある。
【特許文献１】特開２００１−２９５８５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の等速自在継手は、分割ローラ組立体２３がニ分割のためボール２７に予圧を付与することが困難である。リング２５の両側に止め輪を装着して分割ローラ２３ａ，２３ｂを両側から挟み付けて固定すればボール２７の予圧が可能であるが（特許文献１の図４（Ａ）参照）、そうすると分割ローラ２３ａ，２３ｂが止め輪に接触して回転抵抗が大きくなりＮＶＨ特性が悪化する。
【０００５】
本発明の目的は、分割ローラの予圧設定が可能なスライド式トリポード型等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記課題を解決するため、円周方向に対向した一対のローラ案内面を有するトラック溝が円周方向に３本等配状態で形成された外側継手部材と、前記外側継手部材内にあって半径方向に突出した３本の脚軸を備えたトリポード部材と、前記トラック溝に転動自在に挿入されたローラと、前記脚軸に外嵌し前記ローラを回転自在に支持するリングとを備えた等速自在継手において、前記ローラを分割して複数の分割ローラからなる分割ローラ組立体とし、前記分割ローラの内周に一列ずつ形成した外側軌道面と前記外側軌道面に対向して前記リングの外周に形成した内側軌道面との間に複数のボールを介在させ、かつ、前記複数の分割ローラ相互を連結手段で連結したことを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
また本発明は、前記分割ローラの外周面に分割面に隣接した切欠き凹所を形成し、この切欠き凹所内に前記分割面を境として互いに隣接しかつ半径方向に突出した一対のフランジ部を形成し、前記連結手段として、前記一対のフランジ部に断面コ字状の連結輪を外嵌したことを特徴とする（請求項２）。
【０００８】
また本発明は、前記分割ローラを同一形状の二個一組で構成し、前記連結輪を分割ローラ組立体の幅方向中央に位置させたことを特徴とする（請求項３）。
【０００９】
連結輪を中央に位置させることによって分割ローラ組立体の重量バランスが維持されて分割ローラ組立体の回転に悪影響が及ぶのを防止することができ、かつ、分割ローラ組立体の方向性がなくなるから継手の組付工程において誤組付のおそれがない。
【００１０】
また本発明は、前記連結輪を、無端Ｏ型の連結輪または開口端を有するＣ型の連結輪としたことを特徴とする（請求項４）。
【００１１】
また本発明は、前記無端Ｏ型の連結輪を半径方向外方から加締めたことを特徴とする（請求項５）。
【００１２】
無端Ｏ型の連結輪を半径方向外方から加締めることにより分割ローラ相互の締め合わせ圧力が増大し、ボールに対して適切な大きさの予圧を設定することができる。
【００１３】
また本発明は、前記分割ローラ相互を溶接により一体連結したことを特徴とする（請求項６）。
【００１４】
この場合は分割ローラ組立体に対して軸方向に圧縮力を作用させた状態で溶接を行なう。
【００１５】
また本発明は、前記リングの内側軌道面の肩部にボールの嵌め込み代となる肉盛を形成したことを特徴とする（請求項７）。
【００１６】
内側軌道面の肩部に肉盛を形成することによって、負荷時における内側軌道面の肩部に対する接触楕円の乗上げを少なくすることができ、耐久性を向上させることができる。
【００１７】
また本発明は、前記ボールをリテーナリングにより円周方向等間隔に保持したことを特徴とする（請求項８）。
【００１８】
リテーナリング付きの継手にすることでボール同士の接触を確実に防止して回転への悪影響を回避することができ、ＮＶＨ特性をいっそう向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の等速自在継手は、外側継手部材のトラック溝内の分割ローラを連結手段で相互に連結したので、ボールの周囲のマイナス隙間を調整することによってボールに対する所望の予圧を簡単に設定すことができ耐久性を向上させることができる。また、ボールの回転を安定させてボール相互の接触を抑制することができ、等速自在継手のＮＶＨ特性も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付の図を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るスライド式トリポード型等速自在継手の断面図（Ａ）と、分割ローラ組立体２３を装着した脚軸２９をその軸端側から見た平面図（Ｂ）である。図２は本発明の等速自在継手の軸線方向断面図である。図１（Ａ）および図２の外側継手部材２０は有底円筒状で、その内周に軸方向に延びる三本の等幅のトラック溝２１を有する。各トラック溝２１は１２０°間隔で形成され、その円周方向で対向する側壁にローラ案内面２２が形成される。トリポード部材２８は半径方向に周方向１２０°間隔で突出した三本の等長の脚軸２９を有し、各脚軸２９にローラアセンブリＡが担持されている。このローラアセンブリＡが外側継手部材２０のトラック溝２１内に転動可能に収容される。脚軸２９の外周面は、図１（Ｂ）のように、長軸が継手の軸線に直交する楕円形状である。これにより、図２のようにリング２５に対する脚軸２９の相対的揺動を許容する。脚軸２９の横断面は軸方向の任意断面で同一形状になっていて、脚軸２９の母線は脚軸２９の軸線と平行な直線である。
【００２２】
ローラアセンブリＡは、分割ローラ組立体２３、リング２５、ボール２７および連結輪３０（連結手段）を有する。脚軸２９に外嵌したリング２５の内周面は、その軸線方向中央部が膨らんだ凸円弧形状である。これにより脚軸２９の外周面との間の接触楕円面積を小さくできる。リング２５の外周面には２つの内側軌道面２６が相互平行に形成される。２つの内側軌道面２６はリング２５の幅方向の中心線に関して対称をなす。分割ローラ組立体２３はここでは二分割構造であって、脚軸２９の軸線に垂直な分割面で接した一対の分割ローラ２３ａ，２３ｂで構成される。各分割ローラ２３ａ，２３ｂの外周面は、脚軸２９の軸線から半径方向に離れた位置にある点を曲率中心とする球面の一部すなわち部分球面である。各分割ローラ２３ａ，２３ｂの内周に外側軌道面２４が一つずつ形成される。分割ローラ組立体２３の外側軌道面２４とリング２５の内側軌道面２６との間に、複数のボール２７が転動自在に介設される。このようにボール２７を二列とすることでモーメント荷重に対する負荷容量がアップし耐久性が向上する。ボール２７は保持器のない総玉状態で組み込まれる。これにより分割ローラ組立体２３とリング２５は、ボール２７の介在により相対回転可能とされる。分割ローラ組立体２３は二分割構造のため、入れ溝その他の特別な工夫を要することなく容易にボール２７を組み込むことができる。ローラアセンブリＡは脚軸２９に担持させた状態で外側継手部材２０のトラック溝２１に収容される。ローラアセンブリＡが一旦トラック溝２１に収容されると、ローラアセンブリＡはばらけることなくユニットとしての定形を保持する。
【００２３】
分割ローラ組立体２３の２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂは、まったく等しい大きさと形状であって、連結輪３０によって所定の力で相互に引寄せた状態で連結される。詳しくは図３〜図６に示すように、分割ローラ２３ａ，２３ｂの外周面に分割面３１に隣接した断面Ｌ字状の切欠き凹所３２が形成される。この切欠き凹所３２内に分割面３１を境として互いに隣接しかつ半径方向に突出した一対のフランジ部３３が周方向に連続して形成される。一対のフランジ部３３の先端は分割ローラ組立体２３の外周面からやや凹所３２内に引っ込んでいる。一対のフランジ部３３に断面コ字状の連結輪３０が外嵌される。連結輪３０は鋼製であって、図７（Ａ）（Ｂ）のように開口端を有するリング状連結輪３０ａか、あるいは図８（Ａ）（Ｂ）のように無端のリング状連結輪３０ｂを使用できる。一対のフランジ部３３に連結輪３０を圧嵌合することにより、２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂが互いに引き寄せ合った状態で連結される。このときの引き寄せ合う力を増大させるために、一対のフランジ部３３の側面および／または連結輪３０の内面にテーパ面を形成してもよい。連結輪３０は一対のフランジ部３３に外嵌した状態で分割ローラ組立体２３の外周面から突出しないようにする。
【００２４】
図１（Ａ）のように、分割ローラ組立体２３の外周面が接する外側継手部材２０のローラ案内面２２は、分割ローラ組立体２３の外周面と適合する断面形状を有する。ここでは、ローラ案内面２２の断面形状はゴシック・アーチ形状であって、これにより、分割ローラ組立体２３とローラ案内面２２とがアンギュラコンタクトをなす。分割ローラ組立体２３の外周面を球面状とし、ローラ案内面２２の断面形状をテーパ形状としてもアンギュラコンタクトは可能である。分割ローラ組立体２３とローラ案内面２２とがアンギュラコンタクトすることによって、分割ローラ組立体２３が振れにくくなり姿勢が安定する。アンギュラコンタクトを採用しない場合には、たとえば、ローラ案内面２２を軸線が外側継手部材２０の軸線と平行な円筒面の一部で構成し、その断面形状を分割ローラ組立体２３の外周面の母線に対応する円弧とすることもできる。
【００２５】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、外側軌道面２４と内側軌道面２６との間に配した複数のボール２７は、軌道面２４と２６に対してアンギュラコンタクトをなす。内側軌道面２６の肩部にはボール２７の嵌め込み代となる所定高さＨの肉盛３５が形成される。この肉盛３５によって、負荷時における内側軌道面２６の肩部に対するボール２７の接触楕円の乗上げを少なくすることができ、耐久性を向上させることができる。また肉盛３５の存在によりいったんボール２７を外側軌道面２４と内側軌道面２６との間に嵌め込むと、以後はボール２７が軌道面２４と２６間に保持されてばらけないので、組付け作業が容易になる。肩部の外側にはボール２７の嵌め込みをスムーズにするためテーパ面３６が形成される。
【００２６】
図５（Ａ）（Ｂ）にローラアセンブリＡの組立方法を示す。組立方法は２種類ある。ひとつは（Ａ）のようにリング２５の内輪軌道面にボール２７を載せた状態で分割ローラ２３ａ，２３ｂを左右から嵌め込む方法である。他の方法は（Ｂ）のように分割ローラ２３ａ，２３ｂの外側軌道面２４にボール２７を載せた状態でそのままリング２５に左右から嵌め込む方法である。２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂを左右から合わせた後、連結輪３０を分割ローラ２３ａ，２３ｂのフランジ部に外嵌して分割ローラ２３ａ，２３ｂの連結を完了する。２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂを左右から合わせた状態でボール２７に所定の予圧が作用するように、ボール２７回りのマイナス隙間をあらかじめ調整しておく。
【００２７】
図６（Ａ）に示すように、２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂは幅Ｗをはじめ全ての寸法を同一とするのが重量バランスのため望ましい。この場合、連結輪３０は分割ローラ組立体２３の軸線方向中央に位置する。図６（Ｂ）に示すように、連結輪３０の半径Ｒ２は分割ローラ２３ａ，２３ｂの外径半径Ｒ１よりわずかに小さくしておく。Ｒ１＜Ｒ２になるとローラ案内面２２を連結輪３０で損傷するからである。分割ローラ２３ａ，２３ｂの外周面にある切欠き凹所３２のエッジは、ローラ案内面２２を損傷しないように望ましくはＲ加工しておく。
【００２８】
以上は分割ローラ２３ａ，２３ｂを連結輪３０で連結した例であるが、分割ローラ２３ａ，２３ｂの連結は連結輪３０以外でも可能である。図９は分割ローラ２３ａ，２３ｂを溶接３９にて一体化した例である。この例では分割ローラ２３ａ，２３ｂの切欠き凹所３２は前述と同様に形成するが、フランジ部３３は形成しない。代わりに切欠き凹所３２の底部にＶ字状の溝４０を周方向に連続して形成し、このＶ溝４０に沿って連続して開先溶接する。溶接の際には分割ローラ２３ａ，２３ｂに軸線方向に圧縮荷重を作用させボール２７に所定の予圧をかけた状態にしておく。予圧の大きさはボール２７回りのマイナス隙間の大きさを調整して変更する。
【００２９】
ボール２７は総玉状態で組み込んでもよいが、望ましくは図１０に示すリテーナリング３７を使用して図１１のようにボール２７相互を周方向等間隔に保持する。このリテーナリング３７は内面が球面のΩ状ポケット３８を両側に多数等間隔で形成したリング体である。リング２５の外周にリテーナリング３７を装着した状態でボール２７をポケット３８に嵌合させる。リテーナリング３７の内周面はリング２５の外周面（２つの内側軌道面２６の間）と所定の隙間を形成する。リテーナリング３７によりボール２７同士の接触を確実に防止して回転への悪影響を回避でき、ＮＶＨ特性を向上させることができる。また、図５（Ａ）のようにローラアセンブリＡを組立てる際、ボール２７がリング３７から脱落しないので作業性が向上する。
【００３０】
図１２は分割ローラ組立体２３の変形例を示す。これ変形例は連結輪３０やリテーナリング３７を使用せず、２つの分割ローラ２３ａ，２３ｂを互いに嵌合させるものである。分割ローラ組立体２３の外周面が一方の分割ローラ２３ｂの外周面で構成される。この分割ローラ２３ｂの内周面にＬ字状段部４１が環状に形成され、ボール２７を軌道面２４，２６間に二列で入れた後、このＬ字状段部４１に他方の分割ローラ２３ａを矢印方向から挿入し、半径方向および軸線方向に圧嵌合する。分割ローラ２３ａを嵌合後、半径方向に弾性的に拡開するスナップリング４２を分割ローラ２３ｂの溝部４３に嵌合して分割ローラ２３ａを抜止めする。ボール２７回りのマイナス隙間を調整してボール２７に対する予圧を設定することができる。
【００３１】
その他、分割ローラ２３ａ，２３ｂの連結手段としては、双方の分割面３１に、弾性のある係合爪と、この係合爪が弾性的に嵌合して係合する係合孔を、周方向等間隔に交互に複数形成したものでもよい。この場合は切欠き凹所３２を省略して分割ローラ組立体２３の外周面を滑らかな連続曲面にする。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想に基づき種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（Ａ）は本発明に係るスライド式トリポード型等速自在継手の断面図、（Ｂ）は分割ローラ組立体を装着した脚軸を軸端側から見た平面図。
【図２】本発明の等速自在継手の軸線方向断面図。
【図３】ローラアセンブリの断面図。
【図４】（Ａ）は連結輪装着前のローラアセンブリの断面図、（Ｂ）はボール回りの拡大断面図。
【図５】（Ａ）（Ｂ）はローラアセンブリの組付け方法を示す図。
【図６】（Ａ）（Ｂ）はローラアセンブリの寸法関係を示す図。
【図７】（Ａ）（Ｂ）は連結輪の正面図と側面図。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は別の連結輪の正面図と側面図。
【図９】（Ａ）はローラアセンブリの断面図、（Ｂ）は溶接部の拡大断面図。
【図１０】リテーナリングの斜視図。
【図１１】リテーナリングを使用したローラアセンブリの分割ローラ組付け前の斜視図。
【図１２】分割ローラ組立体の変形例の部分断面図。
【図１３】従来のスライド式トリポード型等速自在継手の断面図。
【符号の説明】
【００３４】
２０   外側継手部材
２１   トラック溝
２２   ローラ案内面
２３   分割ローラ組立体
２３ａ，２３ｂ       分割ローラ
２４   外側軌道面
２５   リング
２６   内側軌道面
２７   ボール
２８   トリポード部材
２９   脚軸
３０   連結輪
３０ａ リング状連結輪
３０ｂ リング状連結輪
３１   分割面
３２   切欠き凹所
３３   フランジ部
３５   肉盛
３６   テーパ面
３７   リテーナリング
３８   ポケット
３９   溶接
４０   溝
４１   Ｌ字状段部
４２   スナップリング
４３   溝部
【図１】
2005147369.tif 000003
【図２】
2005147369.tif 000004
【図３】
2005147369.tif 000005
【図４】
2005147369.tif 000006
【図５】
2005147369.tif 000007
【図６】
2005147369.tif 000008
【図７】
2005147369.tif 000009
【図８】
2005147369.tif 000010
【図９】
2005147369.tif 000011
【図１０】
2005147369.tif 000012
【図１１】
2005147369.tif 000013
【図１２】
2005147369.tif 000014
【図１３】
2005147369.tif 000015